Harga produk TIPA = 2.600 ton x 2.244,3 ton = 5.835.223,9
Jumlah harga produk: = 2.576.038,3 + 36.335.021 + 5.835.223,9 = 44.746.283
Keuntungan per tahun =
Harga Produk – Harga Reaktan
= 44.746.283 - 30.077.989,7
= 14.668.293
= Rp 181.270.766.374,79
b. Proses anhydrous Selektivitas:
- MIPA : 95,6
- DIPA : 4,3
- TIPA : 0,1
Konversi PO : 95 Kapasitas produk : 15.000 ton MIPA tiap tahun
Mol MIPA = Massa MIPA kapasitas
BM Mol MIPA =
. .
kg =
. kmol
Mol DIPA = ,
, x
. = .
, kmol
Mol TIPA = ,
, x
. =
, kmol
Dengan reaksi I : NH
3 l
+ PO
l
→ MIPA
l
Mula A
B -
Bereaksi 209.077,96
209.077,96 209.077,96
Sisa A-209.077,96
B-209.077,96 209.077,96
Dengan reaksi II : MIPA
l
+ PO
l
→ DIPA
l
Mula 209.077,96
B-209.077,96 - Bereaksi
9.077,96 9.077,96
9.077,96 Sisa
200.000 B-218.155,93
9.077,96
Dengan reaksi III : DIPA
l
+ PO
l
→ TIPA
l
Mula 9.077,96
B-218.155,93 - Bereaksi
82,15 82,15
82,15 Sisa
8.995,82 B-218.238,08
82,15
Menentukan Propilen Oksida PO sisa reaksi = 100 - 95 x PO umpan
B-218.238,08 = 0,05 x B 0,95b = 218.238,08
B = 229.724,29 kmol
Menentukan NH
3
masuk reaktor A NH
3 umpan
= 40 x PO
umpan
A = 40 x 229.724,29 kmol A = 9.188.971,68 kmol
Bahan baku yang dibutuhkan: Mol PO = 229.724,29 kmol
Massa PO yang dibutuhkan untuk menghasilkan 200.000 kmol MIPA = mol PO x BM PO
= 229.724,29 kmol x 58 kgkmol = 13.324.009 kg = 13.324 ton
Harga PO = 2.202,00 ton x 13.324 ton = 29.339.448
Mol NH
3
mula-mula = 8.431.480,84 kmol Massa NH
3
yang dibutuhkan untuk menghasilkan 200.000 kmol MIPA = mol NH
3
x BM NH
3
= 9.188.971,68 kmol x 17 kgkmol = 156.212.519 kg = 156.212,5 ton
Harga NH
3
= 385,81 ton x 156.212,5 ton = 60.268.344,63
Jumlah harga bahan baku: = 29.339.448 + 60.268.344,63 = 89.607.792,63
Massa produk MIPA = 15.000.000 kg = 15.000 ton Harga produk MIPA = 4.000 ton x 15.000 ton = 60.000.000
Massa DIPA yang dihasilkan : Mol DIPA = 8.995,82 kmol
Massa DIPA = 8.995,82 kmol x 133 kgkmol = 1.196.444,06 kg = 1.196,44 ton
Harga produk DIPA = 3.000 ton x 1.196,44 ton = 3.589.320 Massa TIPA = 82,15 kmol x 191 kgkmol
= 15.690,65 kg = 15,69 ton Harga produk TIPA = 2.100 ton x 15,69 ton = 32.949
Jumlah harga produk: = 60.000.000 + 3.589.320 + 32.949 = 63.622.269
Keuntungan per tahun =
Harga Produk – Harga Reaktan
= 63.622.269 - 89.607.792,63 = - 25.985.523,63
Harga reaktan yang dibutuhkan lebih besar daripada harga produk yang dihasilkan maka dapat disimpulkan bahwa tidak ada keuntungan yang
didapat rugi.
2. Berdasarkan Tinjauan Termodinamika
Panas reaksi
∆H
R
Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi endotermiseksotermis dan reaksi berlangsung secara
spontan atau tidak. Penentuan sifat reaksi eksotermis atau endotermis
dapat ditentukan
dengan perhitungan
panas pembentukan standar
H°
f
pada P= 1 atm dan T = 298,15 K. Pada proses pembentukan isopropanolamin terjadi reaksi sebagai
berikut: a. Proses aqueous
Reaksi 1 :
NH
3
+ PO MIPA
Harga ΔH°
f
masing-masing komponen pada suhu 298,15 K dapat dilihat pada Tabel 2.2. sebagai berikut :
Tabel 2.2. Nilai ∆H
f 298
bahan baku dan produk Komponen
∆H
f 298
kJkmol NH
3l
-4,59E+01 C
3
H
6
O
l
-9,29E+01 C
3
H
9
NO
l
-2,39E+02 Reid and Prauznitz, 1897
∆H
Rx
= ∆H
R
+ ∆H
Rx298 o
+ ∆H
p
.................... 2.6
∆H = R ∑ ni ∫
p R
T T
dT
...................... 2.7
∆H = ΔCpmh x Δt
..................... 2.8
Δ
pm
R
= A + BT
am
+ T
am
− T T +
T T
...................... 2.9 ΔH
R o
298 = ΔH
o
f produk - ΔH
o
f reaktan ................... 2.10
∆H
R
= ∆H
1
+ ∆H
R o
+ ∆H
2
Sehingga panas untuk masing - masing reaksi untuk suhu T, K dapat dihitung dengan persamaan:
Dari persamaan reaksi 2.1
ΔH
R o
298
o
K =
ΔHf
o
C
3
H
9
NO
l
- ΔHf
o
C
3
H
6
O + ΔHf
o
NH
3
= -2,39.10
2
– -92,9+-45,9 = -1,00.10
2
kJkmol
∆H
1 =
ΔCpmh x Δt
Δ
pm
R
NH
3
= − , . + 3,36 x 301,5 + -1,44.10
-2
3 x 4x301,5
2
-298x330 + 2,04.10
-5
298x330
Δ
pm
R
NH
3
= -4,77.10
2
kJkmol ΔC
pmh
NH
3
= -3,97.10
3
kJkmol K ∆H NH
3
= -27.786,3 kJkmol
Δ
pm
R
C
3
H
6
O = 53,3 + 5,15.10
-1
x 301,5 + 1,8.10
-3
3 x 4x301,5
2
-298x330 + 2,78.10
-6
298x330
Δ
pm
R
C
3
H
6
O = 46,1 kJkmol
T = 330 K
ΔH
1
T = 298 K ΔH
R
°
298
T = 298 K ΔH
2
T = 330 K
ΔC
pmh
C
3
H
6
O = 3,84.10
2
kJkmol K ∆H C
3
H
6
O = 2.685,092 kJkmol
∆H
1
= ∆H NH
3
+∆H C
3
H
6
O ∆H
1
= -27.786,3 kJkmol + 2.685,092 kJkmol ∆H
1
= -25101,2 kJkmol
∆H
2 =
ΔCpmh x Δt
Δ
pm
R
C
3
H
9
NO = 12 + 1,26 x 301,5 + -3,32. 10
-03
3 x 4 x 301,5
2
– 298 x 330 + 3,39.10
-06
298 x 330
Δ
pm
R
C
3
H
9
NO =90,6 kJkmol ΔC
pmh
C
3
H
9
NO = 7,53.10
2
kJkmol K ΔH C H NO = -5.270,49 kJkmol
∆H
R
= ∆H
1
+ ∆H
R o
+ ∆H
2
∆H
R
= -25101,2 kJkmol + -1,00.10
2
kJkmol+ -5.270,49 kJkmol ∆H
R
= -3,05.10
4
kJmol
Reaksi 2 :
MIPA + PO DIPA
Harga ΔH°
f
masing-masing komponen pada suhu 298,15 K dapat dilihat pada Tabel 2.3 sebagai berikut :
Tabel 2.3. Harga ΔH
o f
Masing-Masing Komponen Komponen
Harga ΔH
o f
Jmol PO
-9,29E+01 MIPA
-2,39E+02 DIPA
-4,54E+02
Sehingga panas untuk masing - masing reaksi untuk suhu T, K dapat dihitung dengan persamaan:
Dari persamaan reaksi 2.1
ΔH
R o
298
o
K =
ΔHf
o
C
6
H
15
NO
l
- ΔHf
o
C
3
H
6
O + ΔHf
o
C
3
H
9
NO =-92,9
– -2,39.10
2
+-4,54.10
2
= -1,22.10
2
kJkmol
∆H
1 =
ΔCpmh x Δt
Δ
pm
R
C
3
H
6
O = -53,3 + 5,15.10
-1
x 301,5 + -1,8.10
-3
3 x 4x301,5
2
-298x330 + 2,78.10
-6
298x330
Δ
pm
R
C
3
H
6
O = 44,9 kJkmol
ΔC
pmh
C
3
H
6
O = 3,73.10
2
kJkmol K ∆H C
3
H
6
O = 2.610,42 kJkmol
Δ
pm
R
C
3
H
9
NO = 12 + 1,26 x 301,5 + -3,32. 10
-03
3 x 4 x 301,5
2
– 298 x 330 + 3,39.10
-06
298 x 330
Δ
pm
R
C
3
H
9
NO = 92,9 kJkmol
